Однако разнообразие форм тела этих так называемых «голых» амёб невелико по сравнению с амёбами, тело которых заключено в раковинки. В пресных водоёмах очень обыкновенны арцеллы с их округлыми раковинками и различные виды диффлюгий с грушевидными раковинками, составленными из мельчайших песчинок, комочков, крохотных кусочков растений. Однако значительно превосходят их по сложности строения раковинки морских корненожек фораминифер. Они имеют форму то удлинённых цилиндриков, то шаровидных бус, то спирально завитых улиток. Но и фораминиферы в свою очередь уступают морским радиоляриям, крошечные скелеты которых превосходят всё, что только может представить себе самая взыскательная фантазия художника и скульптора. Некоторое представление об изумительном разнообразии скелета радиолярий может дать знакомое нам с детства разнообразие форм снежинок, так удивляющее нас в морозный зимний день. Не правда ли, странным представляется нам термин «простейшие» в применении к этим причудливым существам микроскопического мира?
Раковинки фораминифер.
Снежинки — (1–3) и радиолярии (4–11) под микроскопом.
И всё же радиолярии с научной точки зрения имеют сравнительно простое строение, так как «чудеса их архитектуры» сосредоточены только в скелете. Что же касается внутренней организации, то здесь первое место принадлежит инфузориям — наиболее высоко организованным и сложно устроенным простейшим.
Современная микроскопическая техника: микроскопы с увеличением в 2 тысячи раз; микротомы, микроманипуляторы и микрометры, позволяющие разрезать, оперировать и измерять инфузорий; методы окрашивания, выявляющие структуры, не видимые в обычных условиях; микрофотография и микрокинематография раскрывают тончайшие детали в строении не различимых простым глазом организмов. В последнее время на помощь обычному световому микроскопу пришло такое мощное орудие исследования как электронный микроскоп, дающий увеличение в 20 тысяч и более раз.
В настоящее время прекрасно изучено строение органов движения инфузорий — ресничек, в количестве нескольких тысяч покрывающих тело животного. Выяснена структура крошечных стрекательных телец — трихоцист, выбрасывающих при раздражении острые, длинные нити и создающих защитную зону вокруг растительноядных инфузорий; у хищных они служат орудием нападения. Теперь можно проследить подробности процесса захватывания, поглощения и переваривания пищи, который в своей основе протекает так же, как у высших животных.
Инфузория-туфелька при разных увеличениях микроскопа:
А — в пробирке при рассмотрении невооружённым глазом; Б — под лупой (увеличение × 10); В — при малом увеличении микроскопа (× 80); Г — при большом увеличении микроскопа (× 750); Д — часть окрашенного среза при сильном увеличении; в центре видно ядро, снаружи — реснички; под ними в протоплазме — ряд тёмно окрашенных трихоцист; справа — две отдельные трихоцисты, одна из них нормальная, другая — с выброшенной стрекательной нитью; Е — инфузория, окружённая пучком «выстреленных» трихоцист (среднее увеличение); Ж — концевой участок трихоцисты под электронным микроскопом; З — ресничка в поле зрения электронного микроскопа.
У большинства инфузорий обнаружены скелетные нити, обусловливающие сохранение определённой формы тела. При помощи тончайших мускульных волоконец — мионем — инфузории изменяют форму тела: съёживаются, изгибаются и вытягиваются. Описаны нейрофаны — своего рода нервные нити, координирующие работу ресничек и других частей тела. Подробно исследована работа сократительных вакуолей — постоянно и ритмично сокращающихся и расширяющихся «насосов», удаляющих из организма излишки воды и вредные продукты обмена. Выяснено значение и роль большого и малого ядер в жизнедеятельности и размножении инфузорий.
Внешнее строение различных видов инфузорий очень разнообразно и порой весьма сложно. Особенно хорошо это видно на инфузориях, в миллионных количествах населяющих в качестве безвредных сожителей желудок быка, лошади, зебры, антилопы, овцы и других копытных животных. Прилагаемые рисунки некоторых из этих инфузорий, которыми много занимался ленинградский зоолог проф. В. А. Догель, показывают, что совсем непросто устроены эти простейшие организмы.
Инфузории офриосколециды, населяющие желудок копытных.
Интересно отметить, что красота и разнообразие форм простейших была использована как материал для декорации сцены «Сад Черномора» при первой постановке оперы М. И. Глинки «Руслан и Людмила» в 1842 году. Рисунки были заимствованы из красочного атласа инфузорий Эренберга, изданного в Германии в тридцатых годах прошлого столетия.
Заканчивая очерк о простейших, необходимо сказать, что наука о простейших — протозоология — имеет большое практическое значение, выявляя отрицательную и положительную роль этих крошечных животных.
Отрицательная роль простейших заключается прежде всего в том, что среди них имеются возбудители многих опасных заболеваний человека и животных. Достаточно указать на малярию и амёбную дизентерию, пендинскую язву и сонную болезнь человека, болезни крови (пироплазмоз) домашних и диких копытных, нозематоз пчёл, пебрину шелковичных червей и многие другие. Все эти опасные болезни в конечном итоге наносят значительно больше ущерба людям и животным, нежели ядовитые змеи, скорпионы, хищные звери, вместе взятые. Однако не менее велико и положительное значение простейших, заключающееся главным образом в том, что при свойственной им интенсивности размножения и многочисленности они служат источником питания для большинства водных животных: мальков рыб, рачков, червей, насекомых. В качестве примеров остановимся на значении простейших в распространении малярии и для питания рыб.
Возбудитель малярии — малярийный плазмодий — является простейшим животным. Переносчиком этого паразита от человека к человеку, а следовательно, распространителем инфекции, является малярийный комар-анофелес.
До второй половины XIX столетия, т. е. до того, как был найден возбудитель малярии, эта болезнь держала в своей власти не только полосу тропиков и субтропиков, но и отдельные районы Средней Европы, средней и южной России. Из-за малярии пустели целые области.
В настоящее время благодаря точному знанию цикла жизни как паразита, так и переносчика, благодаря выработанным на научной основе лечебным и профилактическим, т. е. предупредительным, мерам губительное влияние малярии значительно уменьшено, а часто и совсем устранено.
В СССР основные очаги малярии в Средней Азии и на Кавказе либо уже ликвидированы, либо ликвидируются. Помимо лечения маляриков и борьбы с комарами проводятся и более радикальные мероприятия как по осушению болот, так и по созданию такой системы обработки рисовых полей, которая исключала бы возможность размножения малярийных комаров. Основной центр руководства борьбой с малярией — Институт малярии и медицинской паразитологии Министерства здравоохранения — проводит большую работу по ликвидации малярийных очагов в нашей стране. Особенно ощутимы результаты этой работы в отдельных, прежде малярийных районах Узбекистана и Кавказа.
Относительно питания рыб твёрдо установлено, что мальки сразу по выходе из икринок и на самых ранних стадиях своего развития питаются почти исключительно простейшими животными и растениями — так называемым протопланктоном. По мере роста мальки переходят на питание рачками, червями, личинками насекомых и т. д., которые в свою очередь живут за счет того же протопланктона. Таким образом, последний создаёт огромные и крайне необходимые ресурсы для питания рыб. Изучение этих «пищевых цепей» позволило советским учёным предложить очень простой и удобный способ выкармливания мальков в рыбоводных хозяйствах. По краю пруда в воду опускаются ветви берёзы и кустарников, а также пучки сена. Это создаёт благоприятные условия для размножения бактерий — основной пищи простейших. Непосредственно к этой бактериальной зоне примыкает зона инфузорий, питающихся бактериями и при благоприятных условиях интенсивно размножающихся; ещё дальше — зона рачков дафний и циклопов, которые питаются инфузориями. С берега можно наблюдать, как из центра пруда к этим зонам устремляются мальки, находящие себе здесь обильную пищу. Не менее эффективно массовое разведение простейших, а также дафний и циклопов, в специально вырытых вдоль пруда ямах, куда добавляют конский навоз и сенную труху. Замечено, что указанные несложные мероприятия по обогащению прудов протопланктоном повышают выход рыбной продукции в рыбоводных хозяйствах в три — пять раз.